地铁通信电源系统的安全控制

地铁通信电源系统的安全控制

摘要：鉴于地铁通信电源系统安全运转对地铁整个系统运行的重要意义，本文探讨了地铁通信电源系统安全控制的意义及有效措施。首先简单概述了地铁通信电源系统安全控制的重要意义，对电源系统的各个组成部分进行了详细叙述，最后针对系统运行现状提出了几点改善措施，即实现UPS不间断电源、增加电源储能装置、加强安全管理等措施。

关键词：地铁；通信电源；高频开关电源；UPS；蓄电池

引言

地铁通信电源系统是地铁系统中重要的机电设备之一，是保证地铁通信畅通的关键系统，主要负责电能的传输，为电机供电。地铁通信电源系统有两种供电方式，一种是直流供电，另一种是交流供电。直流供电方式一般有直流高频开关电源和蓄电池等方式，由交流配电屏引入，输出直流电为通信设备供电；而交流供电方式主要由不间断电源设备、交流配电柜等，一般由主用回路和备用回路两路独立的三相五线制构成，主用电路负责正常供电，当发生故障时切换备用电路[1]。

作为地铁运行的核心部分，地铁通信电源系统关系着地铁的正常运行，其安全性和可靠性对地铁安全运行尤其重要。因此，研究地铁通信电源系统的安全控制问题对于地铁通信畅通、安全、可靠运行具有重要的现实意义。本文主要探讨了地铁通信电源系统安全控制的重要意义以及改善目前现状的有效措施。

1 地铁通信电源系统安全控制的意义

地铁通信电源系统负责着地铁各运行中心通信设备的供电，是地铁正常、安全运行的根本保障。地铁通信系统是地铁控制系统在线监测、诊断的数据来源，由于电源系统故障而致使控制系统性能减弱，这严重影响到整个地铁系统的正常运作。若电源系统不能正常供电，造成的后果是非常严重的，较轻的损失即通信受阻碍、数据丢失等，情况严重的时候，会使控制中心失控，整个系统陷入瘫痪状态。因此，地铁通信电源系统的安全控制对于地铁通信安全畅通，以及地铁安全运行都具有重要意义。

就目前的供电现状来看，地铁通信电源系统的电源供电现状主要存在以下几个方面的问题：（1）通信电源独立性不够；（2）电源储能设备容量不足；（3）防护措施不够，供电安全级别较低。这几方面的问题使得通信电源系统运行的稳定性、可靠性和安全性没有根本性的保障。因此，地铁通信电源系统相关工作人员应该采取必要的措施，完善电源系统的安全管理，尽可能地避免地铁事故的发生。

2 地铁通信电源系统安全控制内容

地铁通信电源系统由直流高频开关电源、UPS、蓄电池、监控系统等组成，

做好对其中每一个组成部分的监控工作，是地铁通信电源系统安全控制的主要内容，下面从各个组成部分的安全控制详细叙述：

2.1 直流高频开关电源

直流高频开关电源由整流器、监控设备和直流配电模块等组成。当地铁直流高频开关电源正常供电时，整流器一边满足正常供电需求，一边给蓄电池充电。当不能正常供电时，蓄电池可以继续为地铁通信供电。采用最新技术研制的高性能、高效率的高频开关电源具有体积小、抗干扰能力强、响应快、稳定度高、保护功能强等特点[2]。

2.2 UPS设备

UPS设备作为地铁通信电源系统供电的核心组成部分之一，主要采用静止型在线式，由整流器、静态开关、蓄电池等组成，UPS系统提供交流380V电压至通信电源系统交流配电屏，交流配电屏再分配220V电压至通信电源设备，随后分至各分路。UPS主要作用是控制电源电压的涌动、提升电源低压、保护电池寿命等。蓄电池的可靠性对于UPS具有重要意义，据相关数据调查，45%以上的UPS电源故障是由于蓄电池故障引起的[3]。

此外，UPS后备电源不足是造成电源系统供电不稳定的原因之一，一旦正常供电发生故障时，后备电源不能开始供电，会引发更大的安全隐患问题。地铁通信电源系统内部结构复杂，一个小小的操作失误就有可能影响正常通信，甚至引发大事故。

2.3 蓄电池

目前，地铁通信电源系统中的蓄电池多数采用免维护阀控式全密封铅酸蓄电池，相关数据表明，蓄电池故障是引发地铁通信电源系统事故的主要根源之一，因此，蓄电池的安全性对于通信电源系统的安全控制意义重大，工作人员要及时排查蓄电池的运行状况，保证蓄电池的容量及寿命[4]。

3地铁通信电源系统安全控制方法

地铁通信电源系统是地铁电源供电系统中非常重要的一个组成部分，是整个地铁通信设备正常运转的基础。针对地铁通信电源系统目前存在的安全问题，为保持通信电源系统安全、可靠运行，提出以下几点改善措施：

3.1实现UPS不间断电源

UPS是一种电源保护设备，含有储能装置，当通信电源系统其它供电设备不能正常供电时，UPS能把能量储存在电池中，保证不间断供电，随着科技的发展，UPS越来越科技化、智能化，最新的UPS设备通常具有以下功能：（1）高可靠性能。具有先进的控制技术和完善的保护装置，稳定性能好；（2）输入电压

频率范围较宽。延长电池的使用寿命；（3）具有应急自动启动功能。即不能正常供电时，可直接用电池组启动UPS后备电源，满足应急需要，防止故障发生；（4）高智能化控制系统，自动监控和远程管理功能；（5）抗电磁干扰能力强，最大限度地降低UPS对电网的谐波干扰[5]。这样的优势使得在发生供电故障时，UPS 储能装置能够给出足够的时间让工作人员处理断电、短路、过载等电力事故，也能够为负荷提供全方位的保护。

3.2 增加电源储能装置

电源储能装置是一种电化学元件，有专家称之为不断电的系统UPS，功率密度高，供电可靠安全。此外，还不会造成环境污染，是一种绿色的UPS装置，目前较常运用在电源系统中，可以作为系统的后备电源[6]。

按照当前地铁运行所需要的通信电源需求规模来适当地增加电源储能装置的数量，一方面能够保证地铁通信电源系统安全、高效的运行，另一方面当电源系统业务需求量加大时，也方便整个系统进行扩充。

3.3 加强安全管理

做好地铁通信电源系统的安全控制工作，一方面要加强通信电源设备的智能化、自动化水平，另一方面要完善管理机制，加强系统设备运行的检查机制，以及工作人员的工作效率。要制定科学合理的制度对设备进行定期检查和重点抽查，一旦发现问题可以在第一时间做出应急措施，从而有效避免更大事故的发生。如对通信电源系统的安全控制还要注意定期对接地电阻进行检查，防止松动、锈蚀等影响电源安全供电[7]。

从上述分析可以看出，地铁通信电源系统的安全控制对通信系统，以及整个地铁安全运行等方面都具有重大意义，但通信电源系统组成部分较多，引起通信电源系统安全隐患的因素复杂，改善措施涉及到多个方面。

4 结论与展望

本文只是对地铁通信电源系统的安全控制意义及有效改善措施进行了简单的探讨，要构建科学的合理的、高智能化、高科技化的通信电源系统还有待未来进一步的研究，总之，只要我们加强管理，防患于未然，或第一时间发现并正视地铁通信电源系统中出现的各种问题，针对具体问题具体分析，查找根源并提出相应的解决措施，一定要保证地铁通信电源系统在地铁运行中发挥应有的作用。

参考文献

[1] 谭玉平, 魏利明, 陈相宁. 基于分布式无线和高级信元的地铁通信系统[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）. 2006, (01)：26-28.